En su famosa carta a la Royal Society fechada el 9 de octubre de 1676, Antonie van Leeuwenhoek describió un eucariota unicelular (vorticella) y su fascinante contracción celular ultrarrápida como primer conjunto de descubrimientos. Este tipo de contracción celular ultrarrápida provocada por un Ca2+El mecanismo dependiente es distinto de los mecanismos dependientes del trifosfato de adenosina (ATP) que se encuentran en los sistemas actina-miosina y dineína/quinesina-tubulina.
Spirostomumes un género de protistas unicelulares de escala milimétrica que son conocidos por su movimiento increíblemente rápido como vorticella. Son capaces de algunos de los movimientos más rápidos del mundo biológico debido a su contracción ultrarrápida. Sin embargo, a pesar de mucha investigación, el mecanismo molecular detrás de este tipo de contracción celular ultrarrápida ha sido durante mucho tiempo un misterio.
Recientemente, un grupo de investigación dirigido por el Prof. Miao Wei del Instituto de Hidrobiología (IHB) de la Academia de Ciencias de China ha descifrado este misterio al describir la base molecular detrás de la contracción ultrarrápida de Spirostomum. La investigación del equipo fue publicada en Avances de la ciencia.
En este estudio, los investigadores obtuvieron un genoma de alta calidad de Spirostomum utilizando una tubería de ensamblaje del genoma que habían establecido previamente. Descubrieron que la estructura contráctil, un sistema fibrilar contráctil similar a una malla, estaba compuesto por dos proteínas gigantes y dos Ca2+ proteínas de unión. Usando RNAi, validaron las funciones de las proteínas gigantes.
Las imágenes de superresolución mostraron que el sistema fibrilar contráctil similar a una malla se acopla con el citoesqueleto de microtubos, las mitocondrias y el retículo endoplásmico (RE) y encaja bien con la necesidad biológica y física de una contracción y extensión ultrarrápida repetitiva del Spirostomum celúla.
En realidad, nuestra investigación ofrece una valiosa referencia para investigar protistas que no son modelo, cubriendo aspectos desde el genoma hasta estudios moleculares”.
Prof. Miao Wei, Instituto de Hidrobiología (IHB), Academia China de Ciencias
Este estudio es muy importante para comprender el mecanismo molecular de la contracción celular ultrarrápida y proporciona un buen modelo para la biomimética, el diseño y la construcción de micromáquinas contráctiles ultrarrápidas.
Fuente:
Referencia de la revista:
Zhang, Z, et al. (2023) Proteínas gigantes en una célula gigante: base molecular de la contracción celular dependiente de Ca2+ ultrarrápida. Avances de la ciencia. doi.org/10.1126/sciadv.add6550.
